JP3722544B2 - 車速検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車速検出装置に関し、より詳しくは特にブルドーザ等の建設機械に搭載されるドップラーセンサを用いる対地車速検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の対地速度を検出する車速検出装置として、ドップラーセンサを用いるものが知られている。この検出装置は、車両上から地面に対して所定のビーム俯角θで電磁波（電波もしくは超音波）を放射するとともに、地面から反射されてきた電磁波を受信するようにされ、これら放射波と受信波とに基づいて次式によりドップラ変移周波数（ビート波周波数）ｆd を演算するものである。
ｆd ＝２ｆt ・ｖｃｏｓθ／Ｃ ・・・ ▲１▼
ここで、
ｆt ：送信周波数
Ｃ ：電磁波伝播速度（光速もしくは音速）
ｖ ：車両実速度
【０００３】
ところで、この従来の車速検出装置においては、ドップラーセンサを車体に取り付けて車両の実速度を検出する際に、車体の動揺（ピッチング，上下動，ヨーイング）による影響によって速度検出誤差が生じるために、正確な対地車速を検出することができないという問題点があった。
【０００４】
そこで、このような問題点に対処するために、最も影響の大きいピッチング角速度による速度検出誤差への影響を排除するようにしたものが、特開昭５３−１７３７６号公報，特開昭６１−２０１１７６号公報等において提案されている。このうち、前者（特開昭５３−１７３７６号公報）に開示されているものでは、移動体に複数のドップラーセンサを設け、これら複数のドップラーセンサで検出される複数のドップラー信号を相互補償的に平均することにより前記移動体の速度を検出するように構成されている。また、後者（特開昭６１−２０１１７６号公報）のものでは、ドップラーセンサの車両重心回りの角速度から速度検出誤差を算出し、この算出値に基づいて対地車速値を補正するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記前者の公報に開示されている方式では、複数のドップラーセンサを使用する必要があるために、システムが全体として高価になるという問題点がある。また、前記後者の公報に開示されている方式では、特にブルドーザのような装軌式車両に適用した場合に、作業種別もしくは地面形状によって車両の回転中心が変化することから、十分な補正精度が得られないという問題点がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解消することを目的として、車両のピッチング動作による補正を精度良く、かつ低コストで行うことのできる車速検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述の目的を達成するために、第１発明による車速検出装置は、
ドップラーセンサを用いる対地車速検出装置において、
（ａ）車両ピッチングによるその車両の重心回りの角速度を検出する角速度検出手段、
（ｂ）車両ピッチングによるその車両の回転中心を検出する回転中心検出手段および
（ｃ）前記ドップラーセンサより得られる対地車速値を、前記角速度検出手段より得られる検出値に基づきかつ前記回転中心検出手段より得られる検出値を加味して補正する車速補正手段
を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
この第１発明において、ドップラーセンサにより得られる対地車速値は、角速度検出手段より検出される車両の重心回りの角速度に基づいて車速補正手段によって補正される。この補正に際して、回転中心検出手段により検出される車両ピッチングによる車両の回転中心が加味されて、現実の車両回転中心位置に則した形で補正が実行される。こうして、補正精度を向上させることができ、車両ピッチングの影響を排除した正確な対地車速を算出することが可能となる。この結果、例えば装軌車両における履帯のスリップ率の定量値が正確に求められ、シュースリップ（履帯滑り）率に基づく作業機，エンジン等の制御性能の向上を図ることができる。
【０００９】
次に、第２発明による車速検出装置は、
ドップラーセンサを用いる対地車速検出装置において、
（ａ）車両ピッチングによるその車両の重心回りの角速度を検出するとともに、このドップラーセンサ自体の回転角速度を検出する角速度検出手段および
（ｂ）前記ドップラーセンサより得られる対地車速値を、前記角速度検出手段より得られる検出値に基づき補正する車速補正手段
を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
この第２発明において、ドップラーセンサにより得られる対地車速値は、角速度検出手段より検出される車両の重心回りの角速度に基づいて車速補正手段によって補正される。この補正に際して、車両のピッチング動作に伴いドップラーセンサ自体が回転することから、このドップラーセンサ自体の回転が加味されて補正が実行される。こうして、補正精度を向上させることができ、車両ピッチングの影響を排除した正確な対地車速を算出することが可能となる。
【００１１】
さらに、第３発明による車速検出装置は、
ドップラーセンサを用いる対地車速検出装置において、
（ａ）車両ピッチングによるその車両の重心回りの角速度を検出するとともに、このドップラーセンサ自体の回転角速度を検出する角速度検出手段、
（ｂ）車両ピッチングによるその車両の回転中心を検出する回転中心検出手段および
（ｃ）前記ドップラーセンサより得られる対地車速値を、前記角速度検出手段より得られる検出値に基づきかつ前記回転中心検出手段より得られる検出値を加味して補正する車速補正手段
を備えることを特徴とするものである。
【００１２】
この第３発明において、ドップラーセンサにより得られる対地車速値は、角速度検出手段より検出される車両の重心回りの角速度に基づいて車速補正手段によって補正される。この補正に際して、回転中心検出手段により検出される車両ピッチングによる車両の回転中心が加味されるとともに、ドップラーセンサ自体の回転が加味されて補正が実行される。こうして、前記第１発明および第２発明のそれぞれの有する効果の相乗効果によって補正精度の更なる向上を図った車速検出装置を得ることが可能となる。
【００１３】
前記第１発明もしくは第３発明において、前記車両は装軌車両であり、前記回転中心検出手段は、この装軌車両の牽引力が所定値を越える場合に履帯用スプロケット中心下方の接地点を車両の回転中心と検出し、前記牽引力が所定値以下の場合に車両の重心下方の接地点を車両の回転中心と検出するのが好適である。このようにドージング作業の実行中で例えばブレードに所定以上の負荷がかかる状態は装軌車両の牽引力が所定値を越えることによって判定されることから、この判定によって当該車両における履帯用アイドラ中心が浮き上がるとともに、履帯用スプロケット中心下方の接地点を車両回転中心として運転されている状態にあると判断できる。したがって、この回転中心を加味して補正値を算出することでその補正の精度を向上させることができる。この場合、車両の回転中心が変化することによってドップラーセンサのビーム俯角が変化することから、前記車速補正手段は、前記履帯用スプロケット中心下方の接地点が車両の回転中心と検出される場合に、車両の傾斜角を前記ドップラーセンサのビーム俯角に加算した値に基づいて前記対地車速値を補正するのが好ましい。
【００１４】
この車両の回転中心を判定するための他の実施態様として、前記車両は装軌車両であり、前記回転中心検出手段は、履帯用スプロケット中心下方の接地点を支点とするブレードに加わる反力によるモーメントが車両の重量によるモーメントより大きい場合に履帯用スプロケット中心下方の接地点を車両の回転中心と検出し、前記ブレードに加わる反力によるモーメントが車両の重量によるモーメント以下の場合に車両の重心下方の接地点を車両の回転中心と検出するのが好適である。このように履帯用スプロケット中心下方の接地点を支点とするブレードに加わる反力によるモーメントが車両の重量によるモーメントより大きい場合には履帯用アイドラ中心が浮き上がるとともに、履帯用スプロケット中心下方の接地点を車両回転中心として運転されている状態にあると判断される。したがって、この回転中心を加味して補正値を算出することでその補正の精度を向上させることができる。この場合、車両の回転中心が変化することによってドップラーセンサのビーム俯角が変化することから、前記車速補正手段は、前記履帯用スプロケット中心下方の接地点が車両の回転中心と検出される場合に、車両の傾斜角を前記ドップラーセンサのビーム俯角に加算した値に基づいて前記対地車速値を補正するのが好ましい。ここで、前記ブレードに加わる反力は、ブレードリフトシリンダのストロークから算出されるブレード姿勢とそのブレードリフトシリンダの油圧から算出されるシリンダ軸力とに基づいて演算され得る。
【００１５】
この車両の回転中心を判定するための更に他の実施態様として、前記車両は装軌車両であり、前記回転中心検出手段は、履帯用スプロケット中心下方の接地点を支点とするリッパに加わる反力が上向き力であってその反力によるモーメントが車両の重量によるモーメントより大きい場合に履帯用アイドラ中心下方の接地点を車両の回転中心と検出し、前記リッパに加わる反力によるモーメントが車両の重量によるモーメント以下の場合に車両の重心下方の接地点を車両の回転中心と検出するのが好適である。また、前記車両は装軌車両であり、前記回転中心検出手段は、履帯用スプロケット中心下方の接地点を支点とするリッパに加わる反力が下向き力であってその反力によるモーメントが車両の重量によるモーメントより大きい場合に履帯用スプロケット中心下方の接地点を車両の回転中心と検出し、前記リッパに加わる反力によるモーメントが車両の重量によるモーメント以下の場合に車両の重心下方の接地点を車両の回転中心と検出するのが好適である。この場合、車両の回転中心が変化することによってドップラーセンサのビーム俯角が変化することから、前記車速補正手段は、前記履帯用アイドラ中心下方の接地点もしくは前記履帯用スプロケット中心下方の接地点が車両の回転中心と検出される場合に、車両の傾斜角を前記ドップラーセンサのビーム俯角に加算した値に基づいて前記対地車速値を補正するのが好ましい。ここで、前記リッパに加わる反力は、リッパリフト・チルトシリンダのストロークから算出されるリッパ姿勢とそれらリッパリフト・チルトシリンダの油圧から算出されるシリンダ軸力とに基づいて演算され得る。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による車速検出装置の具体的実施例について、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
（第１実施例）
本実施例はブルドーザのような装軌車両の速度を検出する車速検出装置に適用したものである。図１に示されているように、この車速検出装置においては、ブルドーザ１の車体後部（例えばリッパフレーム）にドップラーセンサ２が取り付けられ（取り付け高さｈ）、このドップラーセンサ２から地面３に対して所定のビーム俯角（センサ俯角）θで電磁波ビーム４を放射するとともに、地面３からの反射波をそのドップラーセンサ２にて受信するようにされ、これら放射波と受信波とに基づいてブルドーザ１の対地車速を演算するように構成されている。なお、図１においてφはビーム方向角である。
【００１８】
次に、この車速検出装置において、車両のピッチング角速度による影響を除去するための補正ロジックについて図２を参照しながら説明する。
【００１９】
図２（ａ）に示されているように、ブルドーザ１の実車速をｖとすると、電磁波放射方向の速度はｖｃｏｓθであるから、ドップラ変移周波数（ビート波周波数）ｆd と実速度ｖとの関係は前述のように次式で与えられる。
ｆd ＝２ｆt ・ｖｃｏｓθ／Ｃ ・・・ ▲１▼
ここで、
ｆt ：送信周波数
Ｃ ：電磁波伝播速度（光速もしくは音速）
【００２０】
本実施例においては、車体ピッチングによってドップラーセンサ２が車両回転中心回りに円弧運動を行うとともに、この円弧運動に伴ってそのドップラーセンサ２自体が回転運動を行う点に鑑み、前記▲１▼式に対して次に示すようにドップラーセンサ２の円弧運動および回転運動による補正項を加味することが考慮されている。
（１）円弧運動による補正項Ａ1
図２（ｂ）に示されているように、車両が回転中心５の回りに回転する場合を考えると、ドップラーセンサ２とその回転中心５との水平距離をＬとした場合、このドップラーセンサ２の回転中心５回りの実効回転半径ｒは次式で与えられる。
ｒ＝ｈｃｏｓθ＋Ｌｓｉｎθ
したがって、この円弧運動による補正項Ａ1 は次式で与えられる。
Ａ1 ＝２ｆt ・（ｈｃｏｓθ＋Ｌｓｉｎθ）ω／Ｃ ・・・ ▲２▼
（２）回転運動による補正項Ａ2
図２（ｃ）に示されているように、電磁波ビーム４の反射点６の移動速度はｈωで与えられので、この移動速度の電磁波放射方向の速度成分はｈωｃｏｓθで与えられる。したがって、この回転運動による補正項Ａ2 は次式で与えられる。
Ａ2 ＝２ｆt ・ｈωｃｏｓθ／Ｃ ・・・ ▲３▼
【００２１】
これら各補正項を加味すると、▲１▼式は次式のように書き換えられる。
この▲４▼式より、次式が成り立つ。
この▲５▼式において、−は車両の前進時，＋は車両の後進時を表す。また、Ｌは、履帯７の一方が浮き上がった状態で作業等がなされる場合のように車両の回転中心が変わったときにその回転中心位置に応じて変化し、またθは、このような車両の浮き上がり時にその浮き上がり角度に応じて変化する。
【００２２】
次に、本実施例の車速検出装置による車速算出のための処理フローを図３に示されるフローチャートによって説明する。
【００２３】
Ｓ１：各種データを読み込む。
Ｓ２〜Ｓ３：トランスミッション速度段センサから得られる速度段状態よりブルドーザ１が前進状態にあるのか後進状態にあるのかを判定し、前進状態にあるときには、後述の車速計算（前記▲５▼式）における補正符号を−（マイナス）とする。
【００２４】
Ｓ４〜Ｓ７：作業機操作検出スイッチにより、ブルドーザ１がブレード操作状態、言い換えればドージング作業状態にあるのか、リッパ操作状態、言い換えればリッピング作業状態にあるのかを判定する。そして、ドージング作業状態にあるときには、ブレードリフトシリンダストロークセンサよりブレード８の姿勢を算出し、次いでそのブレードリフトシリンダ９に供給される油圧からそのブレードリフトシリンダ９のシリンダ軸力を算出し、こうして算出されるブレード姿勢およびシリンダ軸力からブレード８が地面３より受ける反力（ブレード反力）Ｆv を算出する。
【００２５】
Ｓ８〜Ｓ１１：図４に示されているように、履帯用スプロケット１０中心下方の接地点１１とブレード８の接地点１２との水平距離をＬB ，この接地点１１と車両の重心１３との水平距離をＬW ，車両の重量をＷとするとき、次式が成立するか否かを判定する。
Ｆv ・ＬB ＋Ｗ・ＬW ＞０ ・・・ ▲６▼
この式が成立するときには、ブレード８に加わる反力Ｆv によるモーメントＦv ・ＬB が車両の重量ＷによるモーメントＷ・ＬW より大きく、例えば地面３が固くてブレード８の先端が地面に貫入せず、図５に示されているように履帯用アイドラ１４側が地面３から浮き上がっている状態（アイドラ浮き）であると判断される。この場合には、前述のブレード姿勢とピッチ傾斜計より得られる車両傾斜角とにより車両の浮き上がり角ａを算出し、予め設定されるドップラーセンサ２のビーム俯角θにその浮き上がり角ａを加算した値を補正後のビーム俯角θとする。そして、このように車両が浮き上がっているときには、履帯用スプロケット１０の中心下方の接地点１１を車両の回転中心とし、これに基づいてドップラーセンサ２とその回転中心との水平距離Ｌを設定する。
【００２６】
Ｓ１２：一方、前記▲６▼式が成立しないときには、車両の浮き上がり状態が発生していないということなので、車両の重心１３を回転中心とし、これに基づいてドップラーセンサ２とその回転中心との水平距離Ｌを設定する。
Ｓ１３：ステップＳ２の判定において、車両が後進状態にあるときには、後述の車速計算（前記▲５▼式）における補正符号を＋（ブラス）とし、この後に車両の重心１３を回転中心に設定する。
【００２７】
Ｓ１４〜Ｓ１６：ステップＳ４の判定においてブルドーザ１がリッピング作業状態にあるときには、リッパリフト，チルトシリンダストロークセンサよりリッパ１５（図６参照）の姿勢を算出し、次いでそのリッパリフト，チルトシリンダ（図示せず）に供給される油圧からそのリッパリフト，チルトシリンダのシリンダ軸力を算出し、こうして算出されるリッパ姿勢およびシリンダ軸力からリッパ１５が地面３より受ける反力（リッパ反力）Ｆv ’を算出する。
【００２８】
Ｓ１７〜Ｓ２１：リッパ反力Ｆv ’が正値（Ｆv ’＞０）の場合、言い換えればリッパ１５が地面３から上向きの反力を受ける場合には、次に次式が成立するか否かを判定する。
Ｆv ’・ＬB −Ｗ・ＬW ＞０ ・・・ ▲７▼
この式が成立するときには、リッパ１５に加わる反力Ｆv ’によるモーメントＦv ’・ＬB が車両の重量ＷによるモーメントＷ・ＬW より大きく、例えば地面３が固くてリッパ１５の先端が地面に貫入せず、図６に示されているように履帯用スプロケット１０側が地面３から浮き上がっている状態（スプロケット浮き）であると判断される。この場合には、前述のリッパ姿勢とピッチ傾斜計より得られる車両傾斜角とにより車両の浮き上がり角ａ（負値）を算出し、予め設定されるドップラーセンサ２のビーム俯角θにその浮き上がり角ａを加算した値を補正後のビーム俯角θとする。そして、このように車両が浮き上がっているときには、履帯用アイドラ１４の中心下方の接地点１６を車両の回転中心とし、これに基づいてドップラーセンサ２とその回転中心との水平距離Ｌを設定する。なお、前記式▲７▼が成立していないときには、アイドラ浮きもしくはスプロケット浮きのいずれも発生していないということなので、車両の重心１３を回転中心とする。
【００２９】
Ｓ２２〜Ｓ２３：リッパ反力Ｆv ’が負値（Ｆv ’＜０）の場合、言い換えればリッパ１５が地面３から下向きの反力を受ける場合には、次に次式が成立するか否かを判定する。
Ｆv ’・ＬB −Ｗ・ＬW ＞０ ・・・ ▲７▼
この式が成立するときには、リッパ１５に加わる反力Ｆv ’によるモーメントＦv ’・ＬB が車両の重量ＷによるモーメントＷ・ＬW より大きく、例えば岩を下から上へ持ち上げるようにリッピングが行われる場合などにおいて、図７に示されているように履帯用アイドラ１４側が地面３から浮き上がっている状態（アイドラ浮き）であると判断される。この場合には、前述のリッパ姿勢とピッチ傾斜計より得られる車両傾斜角とにより車両の浮き上がり角ａを算出し、予め設定されるドップラーセンサ２のビーム俯角θにその浮き上がり角ａを加算した値を補正後のビーム俯角θとする。そして、このように車両が浮き上がっているときには、履帯用スプロケット１０の中心下方の接地点１１を車両の回転中心とする。なお、前記式▲７▼が成立していないときには、アイドラ浮きもしくはスプロケット浮きのいずれも発生していないということなので、車両の重心１３を回転中心とする。
【００３０】
Ｓ２４〜Ｓ２６：ピッチングレートジャイロ（角速度計）により車両のピッチ角速度ωを算出し、次いでドップラーセンサ２によりドップラ変移周波数（ビート波周波数）ｆd を検出し、これらω，ｆd の値およびθ，Ｌの値、更にはＣ，ｆt ，ｈの値に基づいて前記式▲５▼により車速ｖを計算する。
【００３１】
本実施例において、車両の浮き上がり角ａをブレード姿勢（もしくはリッパ姿勢）および車体傾斜角の両者に基づいて算出するようにしている理由は、例えば傾斜面でドージング作業等が行われる場合を、単に傾斜面を自走する場合と区別するためである。
【００３２】
本実施例においては、作業機（ブレードもしくはリッパ）反力を求めるのに、ブレード（もしくはリッパ）姿勢とシリンダ軸力とを用いるものを説明したが、この他に、リフトシリンダの取付けヨークピン荷重センサの検出値を用いることもできる。なお、この検出値は、単独で用いても良いし、例えばシリンダ軸力等と組み合わせて用いることにより精度向上を図っても良い。また、ブレード（もしくはリッパ）姿勢はリフトシリンダの角度を検出することにより算出しても良い。
【００３３】
（第２実施例）
前記第１実施例においては、ブレード８に加わる反力もしくはリッパ１５に加わる反力を算出して車両のモーメントバランスによりその車両の回転中心を検出するものとしたが、本第２実施例においては、ドージング作業に関し、ブルドーザ１の牽引力の大きさによって車両の回転中心の移動を検出するように構成されている。次に、本実施例の車速検出装置による車速算出のための処理フローを図８に示されるフローチャートによって説明する。
【００３４】
Ｔ１：各種データを読み込む。
Ｔ２〜Ｔ３：トランスミッション速度段センサから得られる速度段状態よりブルドーザ１が前進状態にあるのか後進状態にあるのかを判定し、前進状態にあるときには、車速計算（前記▲５▼式）における補正符号を−（マイナス）とする。
【００３５】
Ｔ４〜Ｔ５：牽引力検出手段により算出される牽引力が設定値を越える場合には、ドージング作業状態にあって回転中心が移動していて履帯用アイドラ１４側が地面３から浮き上がっている状態にあると判定されるので、履帯用スプロケット１０の中心下方の接地点１１を車両の回転中心とし、これに基づいてドップラーセンサ２とその回転中心との水平距離Ｌを設定する。ここで、牽引力検出手段としては、例えば特開平５−１０６２３９号公報に開示されている手段を用いるのが好ましい。
Ｔ６〜Ｔ７：車両が後進状態にあるときには、車速計算（前記▲５▼式）における補正符号を＋（ブラス）とし、この後に車両の重心１３を回転中心に設定し、これに基づいてドップラーセンサ２とその回転中心との水平距離Ｌを設定する。また、ステップＴ４の判定において牽引力が設定値以下のときにも、自走状態にあって車両の浮き上がりが発生していないということなので、車両の重心１３を回転中心とする。
【００３６】
Ｔ８〜Ｔ１０：ピッチングレートジャイロ（角速度計）により車両のピッチ角速度ωを算出し、次いでドップラーセンサ２によりドップラ変移周波数（ビート波周波数）ｆd を検出し、これらω，ｆd の値およびθ，Ｌの値、更にはＣ，ｆt ，ｈの値に基づいて前記式▲５▼により車速ｖを計算する。
【００３７】
本実施例においては、アイドラ浮きの場合に車両の浮き上がり角の補正が行われていないが、第１実施例と同様に、ブレード姿勢と車両傾斜角とにより車両の浮き上がり角ａを算出してその浮き上がり角ａに応じてビーム俯角θを補正するようにすることもできる。
【００３８】
前記各実施例においては、装軌車両に適用したものを説明したが、本発明は、例えばホイル式ブルドーザのようなの他の建設機械に対しても適用することができる。
【００３９】
前記各実施例において用いられるドップラーセンサは、マイクロ波を用いるもの、超音波を用いるもの、光波を用いるものなど、いろいろなタイプのものであり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、第１実施例に係る車速検出装置の構成図である。
【図２】図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第１実施例に係る車速検出装置の補正ロジック説明図▲１▼である。
【図３】図３は、第１実施例における車速算出のための処理フローを示すフローチャートである。
【図４】図４は、車両のモーメントバランスを説明する図である。
【図５】図５は、ドージング作業時における車両回転中心の移動状態を説明する図である。
【図６】図６は、リッピング作業時における車両回転中心の移動状態を説明する図▲１▼である。
【図７】図７は、リッピング作業時における車両回転中心の移動状態を説明する図▲２▼である。
【図８】図８は、第２実施例における車速算出のための処理フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ブルドーザ
２ ドップラーセンサ
３ 地面
４ 電磁波ビーム
５ 回転中心
７ 履帯
８ ブレード
９ ブレードリフトシリンダ
１０ 履帯用スプロケット
１１，１２，１６ 接地点
１３ 車両の重心
１４ 履帯用アイドラ
１５ リッパ
θ ビーム俯角（センサ俯角）
ω 車両のピッチ角速度
Ｆv ブレード反力
Ｆv ’ リッパ反力
Ｗ 車両の重量
【発明の属する技術分野】
本発明は、車速検出装置に関し、より詳しくは特にブルドーザ等の建設機械に搭載されるドップラーセンサを用いる対地車速検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の対地速度を検出する車速検出装置として、ドップラーセンサを用いるものが知られている。この検出装置は、車両上から地面に対して所定のビーム俯角θで電磁波（電波もしくは超音波）を放射するとともに、地面から反射されてきた電磁波を受信するようにされ、これら放射波と受信波とに基づいて次式によりドップラ変移周波数（ビート波周波数）ｆd を演算するものである。
ｆd ＝２ｆt ・ｖｃｏｓθ／Ｃ ・・・ ▲１▼
ここで、
ｆt ：送信周波数
Ｃ ：電磁波伝播速度（光速もしくは音速）
ｖ ：車両実速度
【０００３】
ところで、この従来の車速検出装置においては、ドップラーセンサを車体に取り付けて車両の実速度を検出する際に、車体の動揺（ピッチング，上下動，ヨーイング）による影響によって速度検出誤差が生じるために、正確な対地車速を検出することができないという問題点があった。
【０００４】
そこで、このような問題点に対処するために、最も影響の大きいピッチング角速度による速度検出誤差への影響を排除するようにしたものが、特開昭５３−１７３７６号公報，特開昭６１−２０１１７６号公報等において提案されている。このうち、前者（特開昭５３−１７３７６号公報）に開示されているものでは、移動体に複数のドップラーセンサを設け、これら複数のドップラーセンサで検出される複数のドップラー信号を相互補償的に平均することにより前記移動体の速度を検出するように構成されている。また、後者（特開昭６１−２０１１７６号公報）のものでは、ドップラーセンサの車両重心回りの角速度から速度検出誤差を算出し、この算出値に基づいて対地車速値を補正するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記前者の公報に開示されている方式では、複数のドップラーセンサを使用する必要があるために、システムが全体として高価になるという問題点がある。また、前記後者の公報に開示されている方式では、特にブルドーザのような装軌式車両に適用した場合に、作業種別もしくは地面形状によって車両の回転中心が変化することから、十分な補正精度が得られないという問題点がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解消することを目的として、車両のピッチング動作による補正を精度良く、かつ低コストで行うことのできる車速検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述の目的を達成するために、第１発明による車速検出装置は、
ドップラーセンサを用いる対地車速検出装置において、
（ａ）車両ピッチングによるその車両の重心回りの角速度を検出する角速度検出手段、
（ｂ）車両ピッチングによるその車両の回転中心を検出する回転中心検出手段および
（ｃ）前記ドップラーセンサより得られる対地車速値を、前記角速度検出手段より得られる検出値に基づきかつ前記回転中心検出手段より得られる検出値を加味して補正する車速補正手段
を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
この第１発明において、ドップラーセンサにより得られる対地車速値は、角速度検出手段より検出される車両の重心回りの角速度に基づいて車速補正手段によって補正される。この補正に際して、回転中心検出手段により検出される車両ピッチングによる車両の回転中心が加味されて、現実の車両回転中心位置に則した形で補正が実行される。こうして、補正精度を向上させることができ、車両ピッチングの影響を排除した正確な対地車速を算出することが可能となる。この結果、例えば装軌車両における履帯のスリップ率の定量値が正確に求められ、シュースリップ（履帯滑り）率に基づく作業機，エンジン等の制御性能の向上を図ることができる。
【０００９】
次に、第２発明による車速検出装置は、
ドップラーセンサを用いる対地車速検出装置において、
（ａ）車両ピッチングによるその車両の重心回りの角速度を検出するとともに、このドップラーセンサ自体の回転角速度を検出する角速度検出手段および
（ｂ）前記ドップラーセンサより得られる対地車速値を、前記角速度検出手段より得られる検出値に基づき補正する車速補正手段
を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
この第２発明において、ドップラーセンサにより得られる対地車速値は、角速度検出手段より検出される車両の重心回りの角速度に基づいて車速補正手段によって補正される。この補正に際して、車両のピッチング動作に伴いドップラーセンサ自体が回転することから、このドップラーセンサ自体の回転が加味されて補正が実行される。こうして、補正精度を向上させることができ、車両ピッチングの影響を排除した正確な対地車速を算出することが可能となる。
【００１１】
さらに、第３発明による車速検出装置は、
ドップラーセンサを用いる対地車速検出装置において、
（ａ）車両ピッチングによるその車両の重心回りの角速度を検出するとともに、このドップラーセンサ自体の回転角速度を検出する角速度検出手段、
（ｂ）車両ピッチングによるその車両の回転中心を検出する回転中心検出手段および
（ｃ）前記ドップラーセンサより得られる対地車速値を、前記角速度検出手段より得られる検出値に基づきかつ前記回転中心検出手段より得られる検出値を加味して補正する車速補正手段
を備えることを特徴とするものである。
【００１２】
この第３発明において、ドップラーセンサにより得られる対地車速値は、角速度検出手段より検出される車両の重心回りの角速度に基づいて車速補正手段によって補正される。この補正に際して、回転中心検出手段により検出される車両ピッチングによる車両の回転中心が加味されるとともに、ドップラーセンサ自体の回転が加味されて補正が実行される。こうして、前記第１発明および第２発明のそれぞれの有する効果の相乗効果によって補正精度の更なる向上を図った車速検出装置を得ることが可能となる。
【００１３】
前記第１発明もしくは第３発明において、前記車両は装軌車両であり、前記回転中心検出手段は、この装軌車両の牽引力が所定値を越える場合に履帯用スプロケット中心下方の接地点を車両の回転中心と検出し、前記牽引力が所定値以下の場合に車両の重心下方の接地点を車両の回転中心と検出するのが好適である。このようにドージング作業の実行中で例えばブレードに所定以上の負荷がかかる状態は装軌車両の牽引力が所定値を越えることによって判定されることから、この判定によって当該車両における履帯用アイドラ中心が浮き上がるとともに、履帯用スプロケット中心下方の接地点を車両回転中心として運転されている状態にあると判断できる。したがって、この回転中心を加味して補正値を算出することでその補正の精度を向上させることができる。この場合、車両の回転中心が変化することによってドップラーセンサのビーム俯角が変化することから、前記車速補正手段は、前記履帯用スプロケット中心下方の接地点が車両の回転中心と検出される場合に、車両の傾斜角を前記ドップラーセンサのビーム俯角に加算した値に基づいて前記対地車速値を補正するのが好ましい。
【００１４】
この車両の回転中心を判定するための他の実施態様として、前記車両は装軌車両であり、前記回転中心検出手段は、履帯用スプロケット中心下方の接地点を支点とするブレードに加わる反力によるモーメントが車両の重量によるモーメントより大きい場合に履帯用スプロケット中心下方の接地点を車両の回転中心と検出し、前記ブレードに加わる反力によるモーメントが車両の重量によるモーメント以下の場合に車両の重心下方の接地点を車両の回転中心と検出するのが好適である。このように履帯用スプロケット中心下方の接地点を支点とするブレードに加わる反力によるモーメントが車両の重量によるモーメントより大きい場合には履帯用アイドラ中心が浮き上がるとともに、履帯用スプロケット中心下方の接地点を車両回転中心として運転されている状態にあると判断される。したがって、この回転中心を加味して補正値を算出することでその補正の精度を向上させることができる。この場合、車両の回転中心が変化することによってドップラーセンサのビーム俯角が変化することから、前記車速補正手段は、前記履帯用スプロケット中心下方の接地点が車両の回転中心と検出される場合に、車両の傾斜角を前記ドップラーセンサのビーム俯角に加算した値に基づいて前記対地車速値を補正するのが好ましい。ここで、前記ブレードに加わる反力は、ブレードリフトシリンダのストロークから算出されるブレード姿勢とそのブレードリフトシリンダの油圧から算出されるシリンダ軸力とに基づいて演算され得る。
【００１５】
この車両の回転中心を判定するための更に他の実施態様として、前記車両は装軌車両であり、前記回転中心検出手段は、履帯用スプロケット中心下方の接地点を支点とするリッパに加わる反力が上向き力であってその反力によるモーメントが車両の重量によるモーメントより大きい場合に履帯用アイドラ中心下方の接地点を車両の回転中心と検出し、前記リッパに加わる反力によるモーメントが車両の重量によるモーメント以下の場合に車両の重心下方の接地点を車両の回転中心と検出するのが好適である。また、前記車両は装軌車両であり、前記回転中心検出手段は、履帯用スプロケット中心下方の接地点を支点とするリッパに加わる反力が下向き力であってその反力によるモーメントが車両の重量によるモーメントより大きい場合に履帯用スプロケット中心下方の接地点を車両の回転中心と検出し、前記リッパに加わる反力によるモーメントが車両の重量によるモーメント以下の場合に車両の重心下方の接地点を車両の回転中心と検出するのが好適である。この場合、車両の回転中心が変化することによってドップラーセンサのビーム俯角が変化することから、前記車速補正手段は、前記履帯用アイドラ中心下方の接地点もしくは前記履帯用スプロケット中心下方の接地点が車両の回転中心と検出される場合に、車両の傾斜角を前記ドップラーセンサのビーム俯角に加算した値に基づいて前記対地車速値を補正するのが好ましい。ここで、前記リッパに加わる反力は、リッパリフト・チルトシリンダのストロークから算出されるリッパ姿勢とそれらリッパリフト・チルトシリンダの油圧から算出されるシリンダ軸力とに基づいて演算され得る。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による車速検出装置の具体的実施例について、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
（第１実施例）
本実施例はブルドーザのような装軌車両の速度を検出する車速検出装置に適用したものである。図１に示されているように、この車速検出装置においては、ブルドーザ１の車体後部（例えばリッパフレーム）にドップラーセンサ２が取り付けられ（取り付け高さｈ）、このドップラーセンサ２から地面３に対して所定のビーム俯角（センサ俯角）θで電磁波ビーム４を放射するとともに、地面３からの反射波をそのドップラーセンサ２にて受信するようにされ、これら放射波と受信波とに基づいてブルドーザ１の対地車速を演算するように構成されている。なお、図１においてφはビーム方向角である。
【００１８】
次に、この車速検出装置において、車両のピッチング角速度による影響を除去するための補正ロジックについて図２を参照しながら説明する。
【００１９】
図２（ａ）に示されているように、ブルドーザ１の実車速をｖとすると、電磁波放射方向の速度はｖｃｏｓθであるから、ドップラ変移周波数（ビート波周波数）ｆd と実速度ｖとの関係は前述のように次式で与えられる。
ｆd ＝２ｆt ・ｖｃｏｓθ／Ｃ ・・・ ▲１▼
ここで、
ｆt ：送信周波数
Ｃ ：電磁波伝播速度（光速もしくは音速）
【００２０】
本実施例においては、車体ピッチングによってドップラーセンサ２が車両回転中心回りに円弧運動を行うとともに、この円弧運動に伴ってそのドップラーセンサ２自体が回転運動を行う点に鑑み、前記▲１▼式に対して次に示すようにドップラーセンサ２の円弧運動および回転運動による補正項を加味することが考慮されている。
（１）円弧運動による補正項Ａ1
図２（ｂ）に示されているように、車両が回転中心５の回りに回転する場合を考えると、ドップラーセンサ２とその回転中心５との水平距離をＬとした場合、このドップラーセンサ２の回転中心５回りの実効回転半径ｒは次式で与えられる。
ｒ＝ｈｃｏｓθ＋Ｌｓｉｎθ
したがって、この円弧運動による補正項Ａ1 は次式で与えられる。
Ａ1 ＝２ｆt ・（ｈｃｏｓθ＋Ｌｓｉｎθ）ω／Ｃ ・・・ ▲２▼
（２）回転運動による補正項Ａ2
図２（ｃ）に示されているように、電磁波ビーム４の反射点６の移動速度はｈωで与えられので、この移動速度の電磁波放射方向の速度成分はｈωｃｏｓθで与えられる。したがって、この回転運動による補正項Ａ2 は次式で与えられる。
Ａ2 ＝２ｆt ・ｈωｃｏｓθ／Ｃ ・・・ ▲３▼
【００２１】
これら各補正項を加味すると、▲１▼式は次式のように書き換えられる。
【００２２】
次に、本実施例の車速検出装置による車速算出のための処理フローを図３に示されるフローチャートによって説明する。
【００２３】
Ｓ１：各種データを読み込む。
Ｓ２〜Ｓ３：トランスミッション速度段センサから得られる速度段状態よりブルドーザ１が前進状態にあるのか後進状態にあるのかを判定し、前進状態にあるときには、後述の車速計算（前記▲５▼式）における補正符号を−（マイナス）とする。
【００２４】
Ｓ４〜Ｓ７：作業機操作検出スイッチにより、ブルドーザ１がブレード操作状態、言い換えればドージング作業状態にあるのか、リッパ操作状態、言い換えればリッピング作業状態にあるのかを判定する。そして、ドージング作業状態にあるときには、ブレードリフトシリンダストロークセンサよりブレード８の姿勢を算出し、次いでそのブレードリフトシリンダ９に供給される油圧からそのブレードリフトシリンダ９のシリンダ軸力を算出し、こうして算出されるブレード姿勢およびシリンダ軸力からブレード８が地面３より受ける反力（ブレード反力）Ｆv を算出する。
【００２５】
Ｓ８〜Ｓ１１：図４に示されているように、履帯用スプロケット１０中心下方の接地点１１とブレード８の接地点１２との水平距離をＬB ，この接地点１１と車両の重心１３との水平距離をＬW ，車両の重量をＷとするとき、次式が成立するか否かを判定する。
Ｆv ・ＬB ＋Ｗ・ＬW ＞０ ・・・ ▲６▼
この式が成立するときには、ブレード８に加わる反力Ｆv によるモーメントＦv ・ＬB が車両の重量ＷによるモーメントＷ・ＬW より大きく、例えば地面３が固くてブレード８の先端が地面に貫入せず、図５に示されているように履帯用アイドラ１４側が地面３から浮き上がっている状態（アイドラ浮き）であると判断される。この場合には、前述のブレード姿勢とピッチ傾斜計より得られる車両傾斜角とにより車両の浮き上がり角ａを算出し、予め設定されるドップラーセンサ２のビーム俯角θにその浮き上がり角ａを加算した値を補正後のビーム俯角θとする。そして、このように車両が浮き上がっているときには、履帯用スプロケット１０の中心下方の接地点１１を車両の回転中心とし、これに基づいてドップラーセンサ２とその回転中心との水平距離Ｌを設定する。
【００２６】
Ｓ１２：一方、前記▲６▼式が成立しないときには、車両の浮き上がり状態が発生していないということなので、車両の重心１３を回転中心とし、これに基づいてドップラーセンサ２とその回転中心との水平距離Ｌを設定する。
Ｓ１３：ステップＳ２の判定において、車両が後進状態にあるときには、後述の車速計算（前記▲５▼式）における補正符号を＋（ブラス）とし、この後に車両の重心１３を回転中心に設定する。
【００２７】
Ｓ１４〜Ｓ１６：ステップＳ４の判定においてブルドーザ１がリッピング作業状態にあるときには、リッパリフト，チルトシリンダストロークセンサよりリッパ１５（図６参照）の姿勢を算出し、次いでそのリッパリフト，チルトシリンダ（図示せず）に供給される油圧からそのリッパリフト，チルトシリンダのシリンダ軸力を算出し、こうして算出されるリッパ姿勢およびシリンダ軸力からリッパ１５が地面３より受ける反力（リッパ反力）Ｆv ’を算出する。
【００２８】
Ｓ１７〜Ｓ２１：リッパ反力Ｆv ’が正値（Ｆv ’＞０）の場合、言い換えればリッパ１５が地面３から上向きの反力を受ける場合には、次に次式が成立するか否かを判定する。
Ｆv ’・ＬB −Ｗ・ＬW ＞０ ・・・ ▲７▼
この式が成立するときには、リッパ１５に加わる反力Ｆv ’によるモーメントＦv ’・ＬB が車両の重量ＷによるモーメントＷ・ＬW より大きく、例えば地面３が固くてリッパ１５の先端が地面に貫入せず、図６に示されているように履帯用スプロケット１０側が地面３から浮き上がっている状態（スプロケット浮き）であると判断される。この場合には、前述のリッパ姿勢とピッチ傾斜計より得られる車両傾斜角とにより車両の浮き上がり角ａ（負値）を算出し、予め設定されるドップラーセンサ２のビーム俯角θにその浮き上がり角ａを加算した値を補正後のビーム俯角θとする。そして、このように車両が浮き上がっているときには、履帯用アイドラ１４の中心下方の接地点１６を車両の回転中心とし、これに基づいてドップラーセンサ２とその回転中心との水平距離Ｌを設定する。なお、前記式▲７▼が成立していないときには、アイドラ浮きもしくはスプロケット浮きのいずれも発生していないということなので、車両の重心１３を回転中心とする。
【００２９】
Ｓ２２〜Ｓ２３：リッパ反力Ｆv ’が負値（Ｆv ’＜０）の場合、言い換えればリッパ１５が地面３から下向きの反力を受ける場合には、次に次式が成立するか否かを判定する。
Ｆv ’・ＬB −Ｗ・ＬW ＞０ ・・・ ▲７▼
この式が成立するときには、リッパ１５に加わる反力Ｆv ’によるモーメントＦv ’・ＬB が車両の重量ＷによるモーメントＷ・ＬW より大きく、例えば岩を下から上へ持ち上げるようにリッピングが行われる場合などにおいて、図７に示されているように履帯用アイドラ１４側が地面３から浮き上がっている状態（アイドラ浮き）であると判断される。この場合には、前述のリッパ姿勢とピッチ傾斜計より得られる車両傾斜角とにより車両の浮き上がり角ａを算出し、予め設定されるドップラーセンサ２のビーム俯角θにその浮き上がり角ａを加算した値を補正後のビーム俯角θとする。そして、このように車両が浮き上がっているときには、履帯用スプロケット１０の中心下方の接地点１１を車両の回転中心とする。なお、前記式▲７▼が成立していないときには、アイドラ浮きもしくはスプロケット浮きのいずれも発生していないということなので、車両の重心１３を回転中心とする。
【００３０】
Ｓ２４〜Ｓ２６：ピッチングレートジャイロ（角速度計）により車両のピッチ角速度ωを算出し、次いでドップラーセンサ２によりドップラ変移周波数（ビート波周波数）ｆd を検出し、これらω，ｆd の値およびθ，Ｌの値、更にはＣ，ｆt ，ｈの値に基づいて前記式▲５▼により車速ｖを計算する。
【００３１】
本実施例において、車両の浮き上がり角ａをブレード姿勢（もしくはリッパ姿勢）および車体傾斜角の両者に基づいて算出するようにしている理由は、例えば傾斜面でドージング作業等が行われる場合を、単に傾斜面を自走する場合と区別するためである。
【００３２】
本実施例においては、作業機（ブレードもしくはリッパ）反力を求めるのに、ブレード（もしくはリッパ）姿勢とシリンダ軸力とを用いるものを説明したが、この他に、リフトシリンダの取付けヨークピン荷重センサの検出値を用いることもできる。なお、この検出値は、単独で用いても良いし、例えばシリンダ軸力等と組み合わせて用いることにより精度向上を図っても良い。また、ブレード（もしくはリッパ）姿勢はリフトシリンダの角度を検出することにより算出しても良い。
【００３３】
（第２実施例）
前記第１実施例においては、ブレード８に加わる反力もしくはリッパ１５に加わる反力を算出して車両のモーメントバランスによりその車両の回転中心を検出するものとしたが、本第２実施例においては、ドージング作業に関し、ブルドーザ１の牽引力の大きさによって車両の回転中心の移動を検出するように構成されている。次に、本実施例の車速検出装置による車速算出のための処理フローを図８に示されるフローチャートによって説明する。
【００３４】
Ｔ１：各種データを読み込む。
Ｔ２〜Ｔ３：トランスミッション速度段センサから得られる速度段状態よりブルドーザ１が前進状態にあるのか後進状態にあるのかを判定し、前進状態にあるときには、車速計算（前記▲５▼式）における補正符号を−（マイナス）とする。
【００３５】
Ｔ４〜Ｔ５：牽引力検出手段により算出される牽引力が設定値を越える場合には、ドージング作業状態にあって回転中心が移動していて履帯用アイドラ１４側が地面３から浮き上がっている状態にあると判定されるので、履帯用スプロケット１０の中心下方の接地点１１を車両の回転中心とし、これに基づいてドップラーセンサ２とその回転中心との水平距離Ｌを設定する。ここで、牽引力検出手段としては、例えば特開平５−１０６２３９号公報に開示されている手段を用いるのが好ましい。
Ｔ６〜Ｔ７：車両が後進状態にあるときには、車速計算（前記▲５▼式）における補正符号を＋（ブラス）とし、この後に車両の重心１３を回転中心に設定し、これに基づいてドップラーセンサ２とその回転中心との水平距離Ｌを設定する。また、ステップＴ４の判定において牽引力が設定値以下のときにも、自走状態にあって車両の浮き上がりが発生していないということなので、車両の重心１３を回転中心とする。
【００３６】
Ｔ８〜Ｔ１０：ピッチングレートジャイロ（角速度計）により車両のピッチ角速度ωを算出し、次いでドップラーセンサ２によりドップラ変移周波数（ビート波周波数）ｆd を検出し、これらω，ｆd の値およびθ，Ｌの値、更にはＣ，ｆt ，ｈの値に基づいて前記式▲５▼により車速ｖを計算する。
【００３７】
本実施例においては、アイドラ浮きの場合に車両の浮き上がり角の補正が行われていないが、第１実施例と同様に、ブレード姿勢と車両傾斜角とにより車両の浮き上がり角ａを算出してその浮き上がり角ａに応じてビーム俯角θを補正するようにすることもできる。
【００３８】
前記各実施例においては、装軌車両に適用したものを説明したが、本発明は、例えばホイル式ブルドーザのようなの他の建設機械に対しても適用することができる。
【００３９】
前記各実施例において用いられるドップラーセンサは、マイクロ波を用いるもの、超音波を用いるもの、光波を用いるものなど、いろいろなタイプのものであり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、第１実施例に係る車速検出装置の構成図である。
【図２】図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第１実施例に係る車速検出装置の補正ロジック説明図▲１▼である。
【図３】図３は、第１実施例における車速算出のための処理フローを示すフローチャートである。
【図４】図４は、車両のモーメントバランスを説明する図である。
【図５】図５は、ドージング作業時における車両回転中心の移動状態を説明する図である。
【図６】図６は、リッピング作業時における車両回転中心の移動状態を説明する図▲１▼である。
【図７】図７は、リッピング作業時における車両回転中心の移動状態を説明する図▲２▼である。
【図８】図８は、第２実施例における車速算出のための処理フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ブルドーザ
２ ドップラーセンサ
３ 地面
４ 電磁波ビーム
５ 回転中心
７ 履帯
８ ブレード
９ ブレードリフトシリンダ
１０ 履帯用スプロケット
１１，１２，１６ 接地点
１３ 車両の重心
１４ 履帯用アイドラ
１５ リッパ
θ ビーム俯角（センサ俯角）
ω 車両のピッチ角速度
Ｆv ブレード反力
Ｆv ’ リッパ反力
Ｗ 車両の重量
Claims (12)
- ドップラーセンサを用いる対地車速検出装置において、
（ａ）車両ピッチングによるその車両の重心回りの角速度を検出する角速度検出手段、
（ｂ）車両ピッチングによるその車両の回転中心を検出する回転中心検出手段および
（ｃ）前記ドップラーセンサより得られる対地車速値を、前記角速度検出手段より得られる検出値に基づきかつ前記回転中心検出手段より得られる検出値を加味して補正する車速補正手段
を備えることを特徴とする車速検出装置。 - ドップラーセンサを用いる対地車速検出装置において、
（ａ）車両ピッチングによるその車両の重心回りの角速度を検出するとともに、このドップラーセンサ自体の回転角速度を検出する角速度検出手段および
（ｂ）前記ドップラーセンサより得られる対地車速値を、前記角速度検出手段より得られる検出値に基づき補正する車速補正手段
を備えることを特徴とする車速検出装置。 - ドップラーセンサを用いる対地車速検出装置において、
（ａ）車両ピッチングによるその車両の重心回りの角速度を検出するとともに、このドップラーセンサ自体の回転角速度を検出する角速度検出手段、
（ｂ）車両ピッチングによるその車両の回転中心を検出する回転中心検出手段および
（ｃ）前記ドップラーセンサより得られる対地車速値を、前記角速度検出手段より得られる検出値に基づきかつ前記回転中心検出手段より得られる検出値を加味して補正する車速補正手段
を備えることを特徴とする車速検出装置。 - 前記車両は装軌車両であり、前記回転中心検出手段は、この装軌車両の牽引力が所定値を越える場合に履帯用スプロケット中心下方の接地点を車両の回転中心と検出し、前記牽引力が所定値以下の場合に車両の重心下方の接地点を車両の回転中心と検出することを特徴とする請求項１または３に記載の車速検出装置。
- 前記車速補正手段は、前記履帯用スプロケット中心下方の接地点が車両の回転中心と検出される場合に、車両の傾斜角を前記ドップラーセンサのビーム俯角に加算した値に基づいて前記対地車速値を補正することを特徴とする請求項４に記載の車速検出装置。
- 前記車両は装軌車両であり、前記回転中心検出手段は、履帯用スプロケット中心下方の接地点を支点とするブレードに加わる反力によるモーメントが車両の重量によるモーメントより大きい場合に履帯用スプロケット中心下方の接地点を車両の回転中心と検出し、前記ブレードに加わる反力によるモーメントが車両の重量によるモーメント以下の場合に車両の重心下方の接地点を車両の回転中心と検出することを特徴とする請求項１または３に記載の車速検出装置。
- 前記車速補正手段は、前記履帯用スプロケット中心下方の接地点が車両の回転中心と検出される場合に、車両の傾斜角を前記ドップラーセンサのビーム俯角に加算した値に基づいて前記対地車速値を補正することを特徴とする請求項６に記載の車速検出装置。
- 前記ブレードに加わる反力は、ブレードリフトシリンダのストロークから算出されるブレード姿勢とそのブレードリフトシリンダの油圧から算出されるシリンダ軸力とに基づいて演算されることを特徴とする請求項６または７に記載の車速検出装置。
- 前記車両は装軌車両であり、前記回転中心検出手段は、履帯用スプロケット中心下方の接地点を支点とするリッパに加わる反力が上向き力であってその反力によるモーメントが車両の重量によるモーメントより大きい場合に履帯用アイドラ中心下方の接地点を車両の回転中心と検出し、前記リッパに加わる反力によるモーメントが車両の重量によるモーメント以下の場合に車両の重心下方の接地点を車両の回転中心と検出することを特徴とする請求項１または３に記載の車速検出装置。
- 前記車両は装軌車両であり、前記回転中心検出手段は、履帯用スプロケット中心下方の接地点を支点とするリッパに加わる反力が下向き力であってその反力によるモーメントが車両の重量によるモーメントより大きい場合に履帯用スプロケット中心下方の接地点を車両の回転中心と検出し、前記リッパに加わる反力によるモーメントが車両の重量によるモーメント以下の場合に車両の重心下方の接地点を車両の回転中心と検出することを特徴とする請求項９に記載の車速検出装置。
- 前記車速補正手段は、前記履帯用アイドラ中心下方の接地点もしくは前記履帯用スプロケット中心下方の接地点が車両の回転中心と検出される場合に、車両の傾斜角を前記ドップラーセンサのビーム俯角に加算した値に基づいて前記対地車速値を補正することを特徴とする請求項９または１０に記載の車速検出装置。
- 前記リッパに加わる反力は、リッパリフト・チルトシリンダのストロークから算出されるリッパ姿勢とそれらリッパリフト・チルトシリンダの油圧から算出されるシリンダ軸力とに基づいて演算されることを特徴とする請求項９乃至１１のうちのいずれかに記載の車速検出装置。
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